基于线圈电流的牵引变电站直流断路器状态监测与诊断研究

直流断路器在系统设备入网或者退网时起到开关转换的控制作用,是电力系统的关键设备之一。研究牵引变电站直流断路器的合分闸线圈电流与直流断路器状态的联系,实现对直流断路器的状态诊断。首先利用霍尔电流传感器采集分合闸线圈电流波形,然后分析了直流断路器分合闸过程线圈电流的变化机理并确定以电流拐点的时间(t1/t2)和电流值(i1/i2)作为诊断的特征值,接着对采集的电流波形进行15kHz低通滤波去噪后采用电流包络法提取分合闸线圈电流信号中特征值,最后随机划分80%样本为训练样本,20%为测试样本,通过SVM支持向量机对模拟的7种不同状态进行诊断。诊断结果表明,通过分析分合闸线圈电流的特征值能够实现牵引变电站直流断路器的状态监测与诊断。     

基于录波数据的配电网断路器状态监测的研究

为进一步增强断路器状态监测的实践应用效果,本文结合配电自动化终端具备的操作录波功能,采用故障录波装置记录断路器在分/合闸过程中的电气量数据,近似测算分/合闸的时间,以标识断路器的运行状态,实现对断路器分/合闸状态的有效判断。基于录波数据的断路器状态监测方法采用电流互感器感知断路器状态,仅需在配电自动化系统中通过完成终端软件的设置实现,无需其他硬件投入,在满足配网设备状态监测可靠性要求的同时,兼具技术可行性与经济性。     

基于改进动态时间规整算法的断路器故障诊断

为能够根据断路器状态监测数据准确诊断断路器故障,提出了一种基于改进动态时间规整算法的故障诊断方法。该方法将Sakoe-Chiba窗与传统动态时间规整算法相结合,以分合闸线圈电流为分析对象,从中提取断路器分合闸机构中的潜在故障信息,为断路器状态检修提供依据。设计了断路器分合闸线圈电流采集电路,并通过实际电流信号采样分析验证了所提方法的有效性。     

基于FPGA的高压断路器分合闸参数检测系统研究

该文提出了一种基于FPGA的高压断路器分合闸线圈电流及分合闸时间检测系统的设计方案。该方案以FPGA为控制核心,通过AD芯片对断路器分(合)闸线圈电流信号的进行采集,并通过FIR滤波器对采集到波形进行数据处理,实现高压断路器线圈电流-时间特性检测方法。实验结果证明,该方案可实现断路器合(分)闸线圈电流和时间特性的检测,为及时发现故障提供重要依据。     

基于DSP的断路器脱扣电流检测和校验技术研究

为了验证断路器的过流保护和短路保护功能,准确掌握断路器的工作状态,研制了一套基于DSP和电力电子最新控制技术的断路器校验装置。利用DSP进行试验参数计算和SPWM控制,试验电流由IGBT组成的逆变器产生,通过交流采样算法,根据采样电压和电流计算出负载的功率因数,使得试验电流波形的相位角初值精确可控,有效保证了断路器电磁脱扣试验的电流精度;设计了专用的上位机操作软件和数据库,可完成试验参数设置、试验过程的引导、电压电流波形的显示与存储、断路器动作时间的显示、历史数据查询等功能,实现了试验电流波形的实时采集和精准控制,为断路器的工作可靠性提供了可靠的检测手段。     

10kV电容器组专用断路器控制回路优化设计

针对10kV电容器组断路器进行分合闸控制操作时经常发生断路器控制回路合闸线圈烧毁的问题,提出了一种断路器双合闸线圈控制回路的优化设计方案。该方案在原有的断路器合闸控制回路中增加了备用合闸控制回路,当主合闸线圈烧毁时,备用合闸线圈充电,合上断路器;备用合闸控制回路中串联了信号继电器,当主合闸线圈烧毁后信号继电器可发出故障信号,同时可保证备用合闸线圈端电压与主合闸线圈端电压保持一致。实际应用表明,该优化设计方案从根本上解决了断路器合闸线圈烧毁后不能及时合闸的问题,保证了电容器组的正常投退。     

高压断路器分合闸闭锁事故处置探讨

在电力系统中,高压断路器是非常重要的控制和保护元件,可以将正常负荷电流和故障短路电流切断,使设备正常倒闸操作,进而保证了电网运行的稳定性,推动了电力系统的发展。简要分析了高压断路器分合闸闭锁事故的处理,希望可以为相关从业人员提供一些有价值的参考意见。     

改进一种高压开关联锁电路触发保护的研究

变电所中高压开关的重要作用是通断和保护电路,主要以断路器和隔离开关为主,其动作顺序有严格要求,防止出现误操作造成电路供电中断或烧毁设备,在控制回路中加装联锁功能确保电路运行中按照既定规则完成开关的分合闸操作和信号状态显示。在传统控制回路中改进一种基于IGBT晶体管触发投切装置,有效反馈和检测高压开关与电路运行的安全与可靠。     

基于有限元方法的断路器故障模拟分析

高压断路器作为在电力系统中起到保护和控制作用的重要关键设备,诊断其工作运行状态对于维护电力系统的安全运行有着重要意义。高压断路器分合闸电磁铁线圈的电流信号可以不同程度地反映断路器的各种故障,通过建立断路器电磁铁有限元模型,对线圈接触不良、线圈短路、电压波动故障时的线圈电流信号进行模拟分析,根据分析结果可识别故障类型。最后,可针对性对电磁铁故障进行检修,提高维护工作效率,降低断路器故障发生率。     

断路器状态多信息融合评估方法及IEC 61850建模

在研究并分析了断路器状态评估方法的基础上,提出了一种基于断路器维修曲线的多信息融合评估方法。根据断路器状态评估方法和IEC 61850建模规范,绘制了断路器分/合操作次数相对于分断跳闸动作电流的曲线图。结合断路器的预估寿命和最大通断电流等因素评估断路器触头寿命,形成了断路器的维修预警机制,从而实现了断路器的在线监视、保护、测控等设备功能的集成。该方案将原断路器智能组件功能集成到保护测控装置,通过制造信息声明(MMS)服务,将装置现有逻辑功能状态信息上传至后台服务器,以实现实时监视功能。将该方法集成于保护测控装置智能电子设备(IED)中,实现了断路器触头机械寿命预警监视功能。与现有其他断路器在线监测设备相比,该方法可降低站端设备的数量和成本。同时,IEC 61850建模的规范化有利于装置的功能扩展。     

架空输电线路高速自适应单相重合闸技术

提出了基于可变间歇时间控制的高速自适应单相重合闸方案,在简述重合闸物理机理的基础上,设计了一种混合方案进行次级灭弧来提高系统的稳定性。通过对间歇时间变化的适应性来提高重合闸的成功率,利用初始断路器开路后的电压瞬变波形模式推导灭弧时间的均方根值跟踪方法,最后在750 kV架空输电线路系统上进行了多种故障位置的测试。结果表明：所提出的方案可以显著地减少次级电弧的灭弧时间,加速输电系统在瞬态故障条件下重合闸的正常运行,并且基于可变间歇时间控制的自适应单相重合闸方案可以作管理高压输电运行的有效方法。     

断路器分合闸装置故障导致的跳闸分析及处理

通过对跳闸回路等各方面详细检查和分析，发现楚雄站5052断路器跳闸原因为分合闸控制装置故障，且装置自身设计不合理。通过优化开入、开出设计等措施，提高了装置运行可靠性。     

电力系统高压真空断路器分合闸线圈的烧毁原因及预防策略研究

在对电力系统高压断路器分合闸线圈烧毁的原因进行分析时,可以从投切故障等方面着手。通过研究断路器合闸线圈故障以及操作机构二次回路故障,对分合闸线圈烧毁的问题进行深入分析。本文通过分析影响分合闸线圈烧毁的各种因素,提出了有效维护分合闸线圈烧毁的各项举措。     

基于DSP和LabVIEW的高压真空断路器机械特性在线监测系统的研制

文章提出了一种基于DSP和LabVIEW的高压真空断路器机械特性在线监测系统的设计方案。该系统的下位机数据采集系统以DSP为核心,通过传感器、信号调理电路等完成对高压真空断路器机械特性参数、分合闸电流信号和振动信号的采集,可实现就地显示及通过CAN总线将数据传送至上位机进行分析、显示;上位机管理系统以LabVIEW为开发平台,利用其图形显示功能和与Matlab通信功能实现了对测量数据的显示、分析及处理。现场测试结果表明,该系统运行稳定,准确性较好。     

断路器控制回路异常分析及处理

在电路系统中,断路器属于重要的一次设备,而防跳回路的设计是断路器控制回路中主要的组成部分之一,可确保断路器控制回路不出现异常情况。本文根据以往工作经验,对断路器控制回路异常情况进行分析,并从开关在合闸位置产生的控制回路断线处理、开关在分闸状态下产生的控制回路断线处理、运行异常处理、合闸弹簧故障处理四方面,论述了断路器控制回路异常的处理方法。     

集成电能计量及远程互动的微型智能断路器设计

目前微型断路器主要用于住宅配电线路的监控与保护,不具备多用电回路的分项电能计量及自动通断控制,也不支持远程互动;为提高断路器智能化、互动化水平,降低用户生活能耗,设计了一种集成电能计量及远程互动功能的微型智能断路器,包括断路器本体、开关电源模块、主控单元、采样回路、自动重合闸模块、显示屏等;通过基于RS-485总线的一路总开关、多路分开关的拓扑设计,实现家庭内多用电回路的分项用电数据计量、存储、显示及负荷曲线上传;基于电力线宽带载波通信方式实现用户经服务主站和集中器与断路器的远程互动;用户可查询家庭多用电回路的负荷情况并远程控制断路器自动对选定用电回路拉合闸,有利于提高住宅节能水平,适用于建筑能耗管理、电力需求侧响应等场合。     

基于“五防”体系的智能变电站二次状态防误研究

现有五防单步遥控操作依赖人工审核、操作确认，不具备连续操作，需要考虑防误校核的自适应和自动化的问题，为此设计了基于“五防”体系的智能变电站防误系统。设计了智能变电站智能防误系统构架，由智能防误主机、就地防误单元、电脑钥匙、防误锁具，采集控制器以及智能地线等部件组成；能根据防误逻辑规则及设备状态，对远方操作(含顺控)和就地操作提供防误校验结果，支持接收监控主机遥控操作防误校验请求，并返回防误校验结果；实现接收监控主机发送的实遥信，实时更新断路器、隔离开关等设备状态，同步获取关键二次状态信息，最后，智能变电站防误系统应用证明了设计的可行性。     

控制棒驱动机构智能感知与自适应控制系统设计及仿真验证

控制棒驱动机构作为核反应堆控制和核安全保护系统的执行机构,对其运行状态进行有效监测是防止反应堆发生控制棒卡棒、滑棒和驱动失灵,保障核反应堆安全经济运行的必要手段。本文在研究分析控制棒驱动机构线圈电流和振动信号特征的基础上构建了控制棒驱动机构状态判别与故障诊断模型,并基于dSPACE实时仿真系统建立了控制棒驱动系统自适应控制数字化模型和控制棒驱动机构智能感知与自适应控制实验样机。通过功能验证,证明该系统能根据电流和振动信号实现对控制棒驱动机构正常运行工况和典型故障模式的实时判别、故障诊断与自适应控制,运行状态识别准确率达到99.2%以上,为后续核反应堆智能设备的研制提供参考。     

基于KPCA-LSSVM的智能断路器故障诊断方法研究

针对智能物联塑壳断路器存在的多类隐性故障,采用二维特征提取与线性分类方法相结合的方式,对断路器的故障进行分析和诊断。考虑断路器线圈的工作电流波形,获得包含时间、电流幅值以及电流能量在内的多类断路器典型工况特征,深入分析因故障引发的工作电流波形畸变以及对特征造成的谐波干扰,采用核主成分分析(KPCA)方法对故障特征进行约简。同时,采用粒子群优化(PSO)算法对LSSVM方法进行优化,最终构建基于KPCA-LSSVM的断路器故障诊断模型。经过试验验证,该模型解决了因样本冗余以及特征相关造成的故障识别率较低、模型泛化能力不足以及收敛性弱的问题,可有效判断出智能物联塑壳断路器的多类故障隐患发展情况。其在高噪声影响下的故障诊断准确率高达89%以上,具有很强的工程应用价值。     

基于ARM9/DSP的高压断路器在线监测技术的设计

针对高压断路器在线工作时高电压、大电流而不易使用传感器监测一次线路电流、电压的情况,提供了一种高压真空断路器在线监测方法及一种在线监测装置。首先介绍了该系统的框架结构与功能模块,并详细分析了系统的硬件电路。随后介绍了一种数据处理方法,该方法可实现对高压断路器动触头的行程数据的一系列滤波与修正,同时可计算行程曲线上分合闸换位点,最终得到所需要的关键数据,并将得到的工作状态曲线传至显示终端。